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杜泽学:要开发符合时代要求的新技术

`清洁能源网   2010 年 12 月 14 日 10:31   来源:科学时报

  

  海南试行封闭推广B5生物柴油之后,中海油新能源投资公司的年产6万吨生产生物柴油装置也引发了人们的关注。有媒体报道称,该项目是目前全世界唯一一套采用亚临界酯交换(以下简称SRCA工艺)生物柴油生产工艺的装置。

  记者获悉,SRCA工艺是由中国石油化工股份有限公司研发的,其主要负责人为中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院长远性课题研究室副主任杜泽学教授。杜泽学接受《科学时报》采访时说,这一技术选择是基于对中国生物柴油产业发展的深刻思考。

  《科学时报》:中海油为什么选择中石化研发的这套生物柴油生产工艺?

  杜泽学:中海油新能源投资公司和中国石化石油化工科学研究院接触之前,前期的工作已经做得很充分,在国内外考察了很多技术,特别是国外先进的碱催化技术。但后来还是放弃了选用碱催化技术,主要是因为原料供应的种类和途径发生了变化,所以转而寻求中石化的技术。

  他们原来对原料有几个方面的考虑:一是国家提倡“林——油一体化”,他们准备在海南西部山区建设麻风树种植基地;二是计划种植油棕榈树,如果不够就利用棉籽油和进口棕榈油来补充。

  后来他们发现一个问题:种植麻风树、棕榈树并不能那么快就产出油。另外,国务院出台了一个规定,发展生物能源不能与民争粮,不能与粮、油争地,这个规定把他们原来设想利用棉籽油等作为原料的路也堵住了。

  2008年6月国家发改委核准中海油这个项目时,是按照“林——油一体化”的模式要求的。为了加快实施这个项目,他们决定先用废弃油脂,如酸化油和地沟油等作为原料建设装置,为发展“林——油一体化”的模式打基础。由于碱催化工艺很难适应废弃油脂一类的原料,他们就决定采用中石化开发的SRCA工艺设计建设装置。

  《科学时报》:您主要负责研发的这套工艺和目前其他的工艺有何差异?技术思路是怎样的?

  杜泽学:开发这项技术前我们进行了很长时间的调研,包括原料供应到生产技术等各个方面。在原料供应方面,2003年我们调研时发现,中国植物油的消费市场国内自产的只占40%多,国外进口的大豆、棕榈油要占50%多。这种情况下,要向欧盟、美国那样使用菜籽油、大豆油来发展生物柴油不大现实。国家当时开始提倡“林——油一体化”,一般来说,木本油料榨出来的油酸值相对比较高,按传统的碱催化工艺要求处理加工时,损耗大,成本比较高。另外,我们对废弃油脂初步调研时发现,国内的量可能达到几百万吨,但是它杂质含量高、酸值也特别高,如果采用碱催化工艺更是难以走通。

  国内生物柴油是在地沟油等废弃油脂为原料的基础上发展的,当时主要采用的是传统的液体强酸和强碱为催化剂的生产技术。我们作了一些探索,发现酸碱催化的方法把废弃油脂加工成生物柴油是没问题的。但它存在三大问题:一是对装置的腐蚀比较严重,二是“三废”排放物多,不易治理,污染严重,三是产品收率不理想,资源不能得到充分利用。

  我们决定寻找更新的技术,由于以前在超临界技术上作了很长时间的基础研究,有比较深刻的认识,所以我们考虑从超临界的角度来实现这个反应。把催化剂取消,可以避免因催化剂的使用而带来的上面所说的一系列问题。能不使用酸碱催化剂来实现生物柴油的生产,而且生产过程清洁,资源利用充分,这才是符合时代要求的技术,所以我们决定开发这个工艺。

  《科学时报》:开发过程中遇到了哪些难题,你们怎么解决的?这套工艺的先进性体现在哪些方面?

  杜泽学:开发过程中我们碰到了很多问题。按超临界的办法,能否实现无酸碱催化剂的条件下生物柴油的制备?这个路子走通了,但温度和压力相对很高,按照这个条件进行装置建设,投入将非常高。能否把温度和压力降下来?这是个关键问题,我们这个团队没有回避,很吃力地终于攻克了这个难关,把温度和压力从超临界降到亚临界,使装置建设成本大幅下降。第三,怎么利用质量很差的废弃油脂生产合格的生物柴油产品?我们对照国标要求,逐项分析,把工艺影响的质量指标挑出来,有针对性地开展研究,一一解决。

  这套工艺的创新点总结起来有三个方面,第一是它不使用催化剂生产生物柴油,避免了因酸碱催化剂而带来的腐蚀、环保问题;第二是原料适应性强,各类品质的油脂都能直接生产,避免原料精制增加的投入和消耗;第三是原料的利用率高,基本上把原料里能转化成生物柴油的组分都转化了,资源得到了充分利用。围绕SRCA  工艺,我们建立了比较完备的知识产权网络,已经申请了将近40项专利,其中多数已经授权。

  《科学时报》:目前这项技术已经从实验室走到了工业化放大阶段,您觉得有哪些经验值得总结?

  杜泽学:SRCA工艺从2003年开始探索,2005年完成小试研发,2007年完成中试研发,2009年工业化放大应用装置成功运行。在这个过程中,值得总结的经验很多,概括起来,一是中国石化科技开发各级部门及时到位的人力和资金的大力支持;二是研发团队的基础扎实,研发起点高,不畏艰难,一项项解决遇到的各种问题;三是研发单位——中石化石油化工科学研究院与生产企业——中石化石家庄炼化分公司联合开展中试,有利于解决出现的各种工程问题,提高研发效率;四是中海油新能源投资公司作为第一家技术使用单位,各级领导高度重视,项目建设速度快,装置投入运行后,与技术开发单位密切合作,高效解决一些新出现的问题。

> 关键词:生物柴油    




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